جزوه لیزرهای حالت جامد

1) لیزرهای حالت جامد :

عبارت لیزر حالت جامد معمولا به لیزرهایی گفته می شود که در محیط فعالشان بلور عایق یا شیشه ای وجود دارد. در لیزرهای حالت جامد غالبا یون های ناخالصی داخل شده به بلور یونی به عنوان ماده فعال به کارمی روند. معمولا یون ناخالصی به یکی از گروه های عناصر واسطه در جدول تناوبی تعلق دارد(مثلا یون های فلز واسطه ) گذارهایی که در عمل لیزر شرکت دارند حالت های متعلق به لایه های داخلی پرنشده است. بنابراین این گذارها زیاد تحت تاثیر میدان بلور واقع نمی شوند. این نوبه خود به آن معناست که گذارها کاملا تیز هستند و کانال های بدون تابش نسبتا ضعیف هستند.

انواع مختلفی از لیزرهای جامد به شرح زیر هستند:

لیزر یاقوت :

این نوع لیزر نخستین لیزری بود که به کار انداخته شد و هنوز نیز مورد استفاده قرار می گیرد. یاقوت که متجاوز از صدها سال به عنوان سنگ طبیعی پرب ها شناخته شده است بلور  Al2O3   است که بعضی از یون های Al3+   آن با یون هایCr3+   عوض شده اند. لیزرهای یاقوت که زمانی بسیار مورد توجه بوده اند امروزه کمتر مورد استفاده قرار می گیرند ولی هنوز هم برای برخی از کاربردهای علمی نظیر تمام نگاری تپی و آزمایش های فاصله یابی (شامل فاصله یابی نظامی) استفاده می شوند.

لیزرهای نئودیمیم :

لیزر نئودیمیم متداولترین نوع لیزر حالت جامد هستند. محیط لیزری معمولا یا بلوری از Y3Al5O5  است (که غالبا YAG نامیده می شود)، که در آن یون های Nd3+   جایگزین برخی یون های Y3+   شده اند، یا شیشه ای که با یون هایNd3+در آن ناخالصی به وجود آورده اند.